Теоретическое обоснование использования технических средств в обучении

Большое распространение в наше время приобрели устройства сканирования изображения, текстов, рисунков. Термин «сканирование» происходит от английского глагола to scan, что означает «пристально всматриваться». Изображение преобразуется в цифровую форму для дальнейшей обработки компьютером или воспроизведения на экране монитора.

Сканер распознает изображение, автоматически создает его электро

нную копию, которая может быть сохранена в памяти компьютера.

Отличительные черты сканеров:

– глубина распознавания цвета: черно–белые с градацией серого, цветные;

– оптическое разрешение, или точность сканирования, измеряется в точках на дюйм (dpi) и определяет количество точек, которые сканер различает на каждом дюйме; стандартные разрешения – 150, 300, 600, 1200 точек на дюйм;

– программное обеспечение: обучаемые сканеры имеют образцы почерков Для распознавания рукописного текста, интеллектуальные – сами обучаются;

– конструкция: ручные, страничные (листовые) и планшетные. К важным характеристикам сканера также относятся время сканирования и максимальный размер сканируемого документа.

Сканеры находят широкое применение в издательской деятельности, системах проектирования, анимации. Сканеры незаменимы при создании иллюстративных материалов.

Перспективны разработки программ, позволяющих с помощью обычного микрофона ввести речь человека в компьютер и преобразовать ее в цифровой код. Большинство систем распознавания речи могут быть настроены на особенности человеческого голоса. Это реализуется путем сравнения сказанного слова с образцами, предварительно записанными в памяти компьютера. Некоторые системы могут определять одинаковые слова, сказанные разными людьми. Однако список этих слов ограничен. Лучшие системы распознают до 30 тыс. слов с адаптацией к индивидуальным голосам.

Системы распознавания речи находят широкое применение в сфере образования; например, при изучении языков функция распознавания и коррекции речи незаменима для формирования правильного произношения.

Устройства вывода преобразуют машинное представление информации в форму, понимаемую человеком. К основным устройствам вывода персонального компьютера относятся мониторы, принтеры, плоттеры, а также устройства вывода звуковой информации.

Монитор, или видеотерминал, предназначен для отображения символьной и графической информации. Большинство мониторов реализовано на базе электронно - лучевых трубок, напоминающих кинескопы обычных телевизоров. Это не касается портативных компьютеров, чьи мониторы обычно реализуются на основе жидкокристаллических индикаторов. Компактные размеры мониторов на основе жидкокристаллических панелей, которые представляют собой плоские экраны, а также отсутствие вредных излучений, влияющих на здоровье, делают данный вид монитора все более популярным. Основными характеристиками мониторов, реализованных на базе электронно - лучевых трубок, являются: разрешающая способность экрана, расстояние между точками на экране, величина диагонали экрана.

Любое изображение на экране представляется набором точек, которые называются пикселями (от английского словосочетания Picture's Element – элемент картинки). Число точек по горизонтали и вертикали экрана определяет разрешающую способность монитора. Стандартный режим работы современного монитора поддерживает разрешение 800 х 600,1024 х 768 точек. Чем выше разрешающая способность монитора, тем качественнее изображение. В текстовом режиме на экран выводятся только известные компьютеру символы, в графическом режиме – любое изображение, состоящее из точек. Для представления символов текстовой информации используется матрица с фиксированным количеством пикселей, например, 8 x 8 или 8 х 14.

Мониторы бывают черно – белые (монохромные) и цветные. Расстояние между точками на экране, или величина шага, определяет четкость изображения на мониторе. Величина шага колеблется от 0,22 до 0,43 мм. Чем меньше эта величина, тем качественнее изображение.

Величина диагонали экрана измеряется в дюймах и колеблется в диапазоне от 9" до 41". Выбор размера экрана монитора зависит от сферы использования персонального компьютера. Для учебных, бытовых задач наиболее популярными являются 14 – и 15 – дюймовые мониторы. Работа со специализированными графическими пакетами требует использования мониторов большей диагонали, например 17 – дюймовых. Для эффективной работы с системами автоматизированного проектирования, где одновременно отображается большое количество графической информации, используются 21 – дюймовые мониторы.

Принтеры предназначены для вывода данных на бумагу. Они преобразуют машинное представление информации в символы, буквы, знаки. Любой символ представляется на бумаге набором точек. Формирование изображения осуществляется головкой печатного устройства. Печать производится в двух направлениях: печатающая головка двигается слева направо и справа налево. Получение последовательных строк осуществляется с помощью специального механизма протягивания бумаги между валиками принтера. Функциональные возможности современных принтеров позволяют печатать на бумаге рисунки и графики, а также могут распечатывать информацию и на специальной пленке, например для создания слайдов.

По способу формирования изображения на бумаге принтеры делятся на:

а) последовательные, когда документ формируется символ за символом;

б) строчные, когда формируется сразу вся строка;

в) страничные, когда формируется изображение целой страницы.

По количеству цветов, используемых при печати документа, принтеры бывают черно–белые и цветные.

По способу печати принтеры бывают ударные и безударные. Важнейшими характеристиками принтеров являются:

– ширина каретки принтера, определяющая максимально возможная ско-рость печати, определяющая число знаков или число страниц, распечатываемых принтером в секунду или минуту;

– разрешающая способность принтера, определяющая качество печати как число точек на дюйм – dpi при печати символа.

По способу получения изображения на бумаге, способу нанесения красящего материала (тонера) принтеры бывают: матричные, струйные, лазерные, светодиодные, термические, литерные.

Матричные принтеры относятся к ударным печатающим устройствам, так как изображение формируется с помощью иголок, ударяющих по бумаге через красящую ленту. Красящая лента оставляет оттиск изображения на бумаге. Головка принтера, содержащая набор иголок, активизирует нужные иголки для получения требуемого изображения. Чем больше иголок, тем выше качество печати. Матричные принтеры бывают 9 -, 18 - и 24 - игольчатые. Наибольшее распространение они имели в 80 - х и в начале 90 - х годов. В настоящее время они сильно потеснены струйными и лазерными.

Струйные принтеры относятся к безударным устройствам, так как головка печатающего устройства не касается бумаги. Для получения изображения используют чернила, поэтому головка принтера представляет собой чернильницу, в которой из дырочек – сопел выбрасываются тонкие струи чернил. Мельчайшие капельки, достигнув бумаги, наносят требуемое изображение. Количество сопел колеблется от 12 до 64. Чем меньше диаметр сопел, тем больше количество сопел на единицу площади и тем выше качество печати. Струйные принтеры дают изображение, по качеству близкое к типографскому, что определяет широкую сферу их использования для создания различных документов. Струйные принтеры работают тихо. Скорость и стоимость печати струйных принтеров выше, чем у матричных. Но работая со струйным принтером, нельзя забывать, что чернила при соприкосновении с водой могут растекаться. По этой же причине в струйном принтере используется только качественная гладкая бумага.